发射机实训报告.docx

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发射机实训报告

摘要在电子技术不断发展的今天，高频技术在各个领域中都有重要的应用。

本次实训是对调频应用中的调频发射机的研究。

调频发射机作为一种简单的通信工具，由于它不需要中转站和地面交换机站支持，就可以进行有效的移动通信，因此深受人们的欢迎。

本次实训重点在于设计能给发射机电路提供稳定频率的振荡调制电路。

课题首先用两级电压并联负反馈放大电路，适当放大语音信号，以配合调制级工作；然后用石英晶体构成振荡电路为发射机提供稳定的基准频率载波，接着通过变容二极管完成语音信号对载波信号的频率调制，并通过LC并联谐振网络选出三倍频信号；最终利用两级功率放大，使已调制信号功率大大提高，经过串联滤波网络滤除高次谐波，最后通过天线发射出去。

对发射机的研究具有重要意义，不仅，使我们对高频发射机有了更深入的理解，对自己动手能力也有很大的提高。

一、实习目的

通过本次实习，使我们对通信系统的整体结构及配置有深入的了解。

同时训练实践动手能力，培养具体问题的具体分析能力。

通过本次实习，熟悉基本通信系统单元的设计方法和工作原理，尤其是调频和发射以及锁相原理。

对我们进行基本技能训练，例如组成系统、调试、查阅资料、绘图、编写报告等；使我们理论联系实际，提高动手能力和分析问题、解决问题的能力。

二、实习内容

利用通信原理和高频电子线路的相关知识，来完成对输入的语音信号的调频，然后通过解调利用接收机接收该语音信号，实现通信的目的，并相应的完成发射机的制作。

发射机原理分析

发射机原理：

首先将音频信号和高频载波调制为调频波,使高频载波的频率随音频信号发生变化,再对所产生的高频信号进行放大,激励,功放和一系列的阻抗匹配,使信号输出到天线,发送出去的装置.高频信号的产生现在有频率合成,PLL等方式.

本次设计原理基于锁相环应用中频率调制应用，BH1417F芯片中集成了锁相环电路，BH1417F是一款集立体声调制、FM调制、频率合成和RF放人器等功能于一体的大规模集成电路，仅仅需要很少的外围元器件就能够获得优异的立体声调频信号，其内部功能框图和引脚功能如图1所示。

图一BH1417F芯片内部原理图

应用BH1417F打造立体声调频发射器的应用电路如图2所示。

该电路大致分为互个部分：

由BH1417F的22、21、20、19、1、2、3、4管脚配合与其连接的分立元件组成立体声信号输入和立体声调制部分；15、16、17、18管脚设定载波频率；BH1417F的5、7、9、10、12管脚配合于其连接的分立元件，构成调频载波的频率振荡和射频调制部分；13、14管脚外接晶体振荡器形成系统时钟；6、8为电源部分；11脚与外部连接的元件构成调频信号发射部分。

立体声信号通过1、22脚输入，配合2、3、20、21这几个管脚外部的阻容组合，完成立体声信号的低通、预加重和调制，调制后的复合信号通过5脚输出。

15、16、17、18脚输入的频率代码经过解码和鉴相后，由7脚输出PLL振荡器的控制信号VCO。

此VCO控制外部的分立元件组成的高频振荡电路产生FM调频的载波信号，并通过一个达林顿三极管2SD2142对5脚输出的复合立体声信号进行FM频率调制。

调制后的信号通过9脚输入到BH1417F，经过内部的射频放大器放大后的射频信号由11脚输出。

输出后的信号可以直接接到发射天线上进行发射，或者输入到射频功率放大器进行放大后发射，以扩大发射距离。

13、14脚需要外接的晶体振荡器，提供给BH1417F内部的鉴相、立体声信号调制等部分所需要的稳定时钟。

由BH1417F内部工作昕需的时钟部是来自的晶振，而晶振的工作频率一般都十分稳定。

外部调频载波信号和载波调制电路都使用VCO（压控振荡）控制的PLL（锁相环）电路进行工作，锁相环电路也足以频率稳定性著称，在大多数通信电路中部用来稳定系统频率和产生系统时钟。

所以，由BH1417F组成的调频发射器发射频率十分稳定，不会在发射过程中出现跑频或者自激振荡。

设计框图

2.2.1发射机主要工作流程如下框图

发射机工作流程图

2.2.2锁相环组成的频率调制电路

锁相环原理图

电路制作

2.3.1电路元器件清单

元器件清单见附录

2.3.2电路板焊接过程

首先要将BH1417F这个贴片SOP22封装的器件使用转接板进行转接，然后再通过引线焊接到试验板中心的位置。

焊接贴片元件的时候，要使用细头的电烙铁。

先对芯片进行焊盘定位，并固定住四个脚上的焊盘，然后再逐一焊接其他焊盘。

为了避免BH1417F各管脚短路，可以先向转接板上的焊盘镀上一层很薄的锡，然后依次用烙铁烫各管脚，使锡融化，即可牢固焊接。

对其他分立元件，在上板之前用万用表等仪器测试一下，判断其好坏。

两个9018三极管尽量选用β值高的，并无需进行配对。

L1电感需要自行绕制，制作时，可以使用一段直径～1mm的漆包线在直径为4mm的圆棒上绕制5圈，绕制后，抽出圆棒，把线圈两端的漆磨掉上锡即可。

在进行有极性的电解电容焊接时，必须注意电容的极性，如果焊错的话，通电后电容肯定爆浆。

焊制成功后，一定要仔细裣查一下电路再通电。

笔者在实践过程中发现，供电电源的质量对整机的稳定性和信号的保真度有较大的影响。

建议大家使用LM317或7805等三端稳压电路进行供电。

当然，最方便的就是使用USB接口取电了。

要注意的是。

BH1417F的供电电压不要超过6V，推荐使用5V。

否则会对芯片造成损害。

通电后，一般无需做测试，只要BH1417F没有发热，就可以给L－CH和R－CH两端输入立体声信号，然后设置15、16、17、18脚来确定一个发射频率进行发射

在电路的安装过程中由于想把元器件引脚焊点焊接美观，在有的焊点处烙铁停留时间过长，导致焊盘脱落的现象发生。

因此

在安装时要注意以下事项：

（1）焊接前需要先将元件固定；

（2）由于工作于高频状态，在安装、焊接元件时各元件引脚应尽量短；

（3）确保IC引脚不会被虚焊，移动的时候力度一定要轻，力度过大会损坏元件的引脚；

（4）焊接时候要注意时间和力度，用力过大或者焊接时间过长会让对面的焊锡也融化了，这样容易导致元件移位；

（5）焊接完所有引脚后，检查各个引脚之间是否有短路的情况，如果有，则用烙铁从两个引脚之间慢慢划过，这样让多余的焊锡吸附到烙铁上，从而消除短路。

焊接完成实物如下图

2.3.3电路板调试过程

在完成以上的过程之后在就进入了最后一部分也是最关键的一步———安装与调试主要调试步骤如下：

（1）排版电路板，然后将所有元件连同天线一并按设计好的电路焊在万能板上，对安装焊接工艺要求是：

尽量缩短高频部分元件引线；电阻、电容尽可能卧式安装，并无虚焊、脱焊现象。

（2）给发射机通电，电压为3—9V，天线接示波器与频率计，反复调节L1、L2匝间距离及匝数以使场强计示数增至最大，必要时对各级的谐振电容进行调节，使输出频率达到要求，并出现不失真的正弦波。

使其频率稳定在某个值得附近使其频率变化尽可能的小，最好是某个值不变。

（3）不起振或振荡弱：

若输出功率小，若能保证元件的质量，以下步骤可助你排除故障：

1）改变C5、C3、C6电容的值（注意：

该电容不可过大，否则你会发现调制失效）；

2）调振荡级偏置电阻，使其工作点最佳的位置——静态中点；

3）改变C4容量一试，如果上述方法不能解决，也有可能是元件布局不合理引起，可重新对电路板进行布线；

4）若还是不行在检查是不是那里没有接好或短路。

调试时，把这些管脚用10K的电阻接到电源负极，这样设置出来的频率就是，便于调试。

这些管脚和发射频率的对应关系如表2

上图中表2针脚定义（L：

低电平：

H：

高电平）

建议在的87～89MHZ的频段是可以直接设置使用的，不必对振荡电路参数进行调整。

如果要使用106～107MHZ频段的话，则需要对振荡电路中的几个电容值进行调整

在调试的过程中C32先不焊接，若效果不明显，然后焊接

焊接C32会使得频率降低。

原理图绘制

电路原理图的设计是整个电路设计的基础，因此电路原理图要设计好，以免影响后面的设计工作。

电路原理图的设计一般有如下步骤：

（1）设置原理图设计环境；

（2）放置元件；

（3）原理图布线；

（4）编辑和调整；

（5）检查原理图；

（6）生成网络表。

PCB板绘制

印刷电路板设计是从电路原理图变成一个具体产品的必经之路,因此,印刷电路板设计是电路设计中最重要、最关键的一步。

通常，印刷电路板设计的具体步骤如下：

（1）规划电路板；

（2）设置参数；

（3）装入网络表；

（4）元器件布局；

（5）自动布线；

（6）手工调整。

PCB板制作过程中注意事项：

频率对馈电电源、地线分布等电磁兼容问题都有着较严格的要求。

这是因为电源和噪声能耦合到系统中，使得噪和杂散变坏。

因此，在布局PCB版图时，应做到一下几点：

（1）单独稳压，稳压器的输入、输出端都接有滤波电路；

（2）布线、元件排列应该尽量整齐；

（3）电源线应该加宽，约为1mm宽，信号线宽度也要达到0.75mm。

发射机PCB板

三、实习总结

本次调频发射机设计主要采用了BH1417F调频立体声发射集成电路作为核心器件，驻极体电容式麦克风作声音转换，后续电路的组装调试，电路能够满足设计要求，实现相应的功能。

本次设计的调频发射机与市场上的调频发射机相比较，电路体积较小，便于携带；电路只须使用12V电源即可工作，整机的功耗小更加节能环保；电路结构不复杂，使用了BH1417F集成电路，只需少许外围元件就可以实发射功能。

在设计中也遇到了一些问题，并没有达到相关功能，在开始时无从下手，经过细心查阅资料，了解相关知识，克服了困难。

电感线圈、发射天线等元件的选取比较麻烦，很难找到合适要求的成品元件，自己制作，为调试带来很大麻烦。

本次实训设计，让我感触很深，对我来说是一次很重要的实践项目。

虽然在整个实训过程当中感到有些紧张，但整个过程是非常快乐的。

这次实训设计让我进一步巩固了通信电子线路的课程知识，进一步提高了电路理论分析能力和动手实践操作能力，让我更加懂得了理论知识与实际操作相结合的重要性。

虽然在这次实训的过程当中遇到了不少问题，但我还是努力的去探索和解决这些问题，只要按照正确的方法操作和进行仔细的检查，我们还是能很好的完成这次实训任务的。

由于本人的知识有限，在本课程实训中不可避免存在一些不足之处，我会在以后的学习生活中不断加以完善。

相信本次实训的经历一定会在我今后的学习生活中产生巨大的推动作用。

在今后的学习当中，我还需要继续加强努力认真学习和多动手实践操作，努力提高自身各方面的综合技能。

四、参考文献

[1]《高频电子技术》林春方，电子工业出版社

[2]《电子工艺实训基础》.孙蓓、忠义.化学工业出版社

[3]《》张瑾等人民邮电出版社

五、附录

元器件清单

R18

R11

R12

R16

R17

R15

R13

R14

7.6M

10uF

C23

10uF

C21

10uF

C22

12V

16K

R19

16k

27P

C13

27P

C11

27P

C10

27P

C12

30P

C32

47uF

C29

47uF

C30

75P

C28

78L05

100K

R20

100k

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